甲酸的制备(实验室方法和工业方法)
Release Time:2021-02-22甲酸的介绍
甲酸是羧酸基团的第一个成员。 它在红蚂蚁,蜜蝇,黄蜂和草蝎中发现。由于这些生物的叮咬或刺痛而在体内发生的瘙痒或灼热是由于甲酸进入体内。在尿液,汗液和肉中也有少量的提取物。 它的分子式是CH2O2。
甲酸的实验室制备方法
1.由甘油和草酸制得:
甲酸是通过将甘油或草酸的混合物加热至100°– 110°C的温度而获得的。在蒸馏瓶中摄取约40克草酸结晶和50毫升无水甘油,并在砂锅的帮助下将其缓慢加热至100°-110°C。将甲酸水溶液蒸馏并收集在受体中。 反应结束后,甘油保留在蒸馏瓶中。可以通过加热并在蒸馏瓶中再次加入草酸来再次获得甲酸。 反应在以下三个阶段完成。
首先,甘油与草酸结合形成甘油单草酸酯。
然后将甘油单草酸酯加热至100°C,从其中分离出一分子二氧化碳,转化为加成的甘油单甲酸酯。
最后让单甲酸甘油酯与该反应第一阶段衍生的水和草酸晶体反应生成甲酸和甘油,在该反应中只有少量的甘油使甲酸转化为劣质的草酸。
2.从甲酸水溶液中获得无水甲酸的方法:
通过实验室方法获得的甲酸中存在一定量的水。由于甲酸的沸点为100°C,因此无法通过有效的蒸馏方法进行脱水。因此,为使其无水,可通过中和碳酸铅来加热含酸的水,并借助热水漏斗将热溶液过筛。在冷却该过滤后的流体时,铅变成甲酸铅结晶,将其分离并干燥。将干晶体放置在冷凝器的内管中, 冷凝器的下端连接到接收器,上端连接到Kip设备。 现在,晶体被蒸汽加热,并使硫化氢从电容器流向Kip设备。 这样,形成了甲酸和硫化铅。
2HCOOH + PbCO3 → (HCOO)2Pb + H2O + CO2
(HCOO)2Pb + H2S → 2HCOOH + PbS
甲酸的工业制备方法
1.一氧化碳:通过在150°C的温度和大约8个大气压下加热一氧化碳和氢氧化钠的混合物来获得甲酸钠。
CO + NaOH→HCOONa
甲酸是通过向甲酸钠中添加适量的硫酸获得的。
HCOONa + H2SO4→HCOOH + NaHSO4
2.甲醇:甲酸是由甲醇氧化制得的。
3.甲醛:甲酸也可以根据上式的第二项通过甲醛的氧化获得。
4.氰化氢:甲酸是由氰化氢在水中分解而得。
HCN + 2H2O→HCOOH + NH3
5.甲基形式:甲酸可通过水分解生成甲基形式。
HCOOCH3 + H2O→HCOOH + C2H5OH